Ard-e: Robotten med en Arduino som hjerne: 9 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

Sådan opretter du en open source Arduino -styret robot til under $ 100.

Forhåbentlig efter at have læst denne instruktive vil du være i stand til at tage dit første skridt i robotteknologi. Ard-e koster omkring $ 90 til $ 130 afhængigt af, hvor meget ekstra elektronik du har liggende. Hovedomkostningerne er: Arduino Diecimella- $ 35 https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Bulldozer kit- $ 31 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- $ 10 Jeg fik min i en lokal hobbybutik Worm gear Motor- $ 12 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Diverse andre elektronik- omkring $ 10 radioshack eller digikey.com sensorer - alt fra 0 dollars til $ 28 afhængigt af hvor mange du vil have, og hvor omfattende din bunke med uønsket elektronik er. Så med at bruge omkring $ 100 får du en fjernbetjeningsrobot med et pan og tilt -system, der kan bruges til at sigte mod et kamera, en hacket airsoft gun (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) eller du kan vedhæfte en laser til den, fordi det er det, du har liggende. Hvis du ville være virkelig grusom, kunne du vedhæfte en dvd -laser til den og brænde, hvad du ville (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) Ud over at lave pan og tilt -systemet, der er fjernbetjent Du kan også købe chips for omkring tre dollars, vedhæfte sensorer til Ard-e og gøre ham helt autonom. For omkring hundrede dollars kan du bygge dit eget robotsystem, der har det meste af funktionaliteten i en roomba eller en lego-mindstorms robot: Det kan fornemme, når det støder ind i noget, der er programmeret til at undgå, hvad det støder ind i, det kan følge de lyseste lys, lugt af forurenende stoffer, hør lyde, ved præcist, hvor langt det er gået, og kontroller det med en gammel genanvendt fjernbetjening. Alt dette til omkring halvdelen af prisen på kommercielle enheder. Dette er mit bidrag til RobotGames robotkonkurrencen, så hvis du kan lide det, så sørg for at stemme på det! Bemærk- Oprindeligt skulle jeg kun indtaste den fjernstyrede version som min adgang til konkurrencen, men da fristen blev skubbet tilbage, vil jeg vise dig, hvordan du får Ard-e til at køre selv. Så til hvordan man bygger Ard-e

Trin 1: Byg din bulldozer

Så når du får dit nye bulldozer -kit enten med posten eller i din lokale hobbybutik, skal du sammensætte det. Disse kits fra Tamiya har en tendens til at være lidt på den dyre side, men de er det værd. Jeg fandt ormens gearkasse, som jeg bruger til at panere laseren i en kasse med gamle projekter dækket af støv, den var ikke blevet rørt i måske tre år. Efter at have blæst støvet af og tilsluttet det kørte det fint.

En lommekniv eller lædermand bør være alt det værktøj, du skal bruge til at opsætte bulldozer. Instruktionerne er trin for trin og lette at følge, selvom engelskmændene er lidt rystede. Da jeg ikke havde planer om at bruge Ard-e som en virkelig svag bulldozer, satte jeg ikke ploven på. DC -motorerne, der driver bulldozer, styres af dobbeltpolede dobbeltkast (DPDT) -kontakter, der udgør controlleren. Jeg tilføjede et diagram om, hvordan du tilslutter din egen DPDT -switch til at styre en motor, fordi jeg senere ender med at styre panoramamotoren med en anden DPDT -switch. Forhåbentlig gør diagrammet det klart, at kontakten, når den kastes den ene vej, får motoren til at dreje den ene vej, og når den kastes den anden, vender den den anden vej.

Trin 2: Saml Pan and Tilt System

Så du har nu en base for Ard-e, der er konstrueret og konstrueret godt (forhåbentlig kastede englænderne i vejledningen dig ikke for meget). Nu skal du bygge noget, som denne base kan køre rundt og lave fede ting med. Jeg valgte at sætte en anden DC -motor og en servo på den som et gryde- og vippesystem, der kunne bruges til at sigte, hvad du ville. Servoen styres af Arduino, og panoreringsmotoren styres af en DPDT -switch, som jeg købte ved radiohytte for omkring to dollars. For at styre servoen skrev jeg en kode i Arduino -softwaremiljøet, der læser spændingsfaldet fra et potentiometer og konverterer det til den vinkel, servoen skal flyttes til. For at implementere dette på Arduino tilslutter du servodatatråden til en af de digitale udgangsstifter på Arduino og plusspændingskablet til 5V og jordledningen til jord. For potentiometeret skal du slutte de to ydre ledninger til +5V og den anden til jord. Midterledningen fra potentiometeret skal derefter tilsluttes en analog indgang. Potentiometeret fungerer derefter som en spændingsdeler med mulige værdier på 0V til +5. Når Arduino læser det analoge input, læser den det fra 0 til 1023. For at få en vinkel til at køre servoen ved delte jeg den værdi, som Arduino læste med 5,68 for at få en skala på omtrent 0-180. Her er koden, som jeg brugte til at styre tilt -servoen fra et potentiometer: #include int potPin = 2; // vælger indgangsstiften til potentiometerServo servo1; int val = 0; // variabel til at gemme værdien fra potentiometervoid setup () {servo1.attach (8); // vælger pin til servoen} void loop () {val = analogRead (potPin); // læs værdien fra potentiometeret val = val / 5,68; // konverter værdien til grader servo1.write (val); // få servoen til at gå i den grad Servo:: refresh (); // kommando nødvendig for at køre servoen} Hvis du har brug for hjælp til at arbejde med Arduino som jeg gjorde, så foreslår jeg stærkt at gå til www.arduino.cc Det er et fantastisk open source -websted, der er virkelig nyttigt. Så efter at have testet kontrollen med servoen og kontakten havde jeg brug for et sted at placere dem. Jeg endte med at bruge et stykke skrot, der blev skåret i omtrent samme længde som Ard-e og skruede det ind i bagpladen med et stykke aluminium bøjet i en 90 graders vinkel. Jeg installerede derefter DPDT -kontakten og potentiometeret i controlleren. Det var et stramt klem, og jeg var nødt til at bore endnu et hul i toppen af det for at køre ledninger ud, men generelt fungerede det ret pænt. Jeg endte også med at lodde ledninger på det eksisterende controller -kredsløb for at drive ormens gearkasse. Jeg burde virkelig have brugt en anden servo til panorering, men hobbybutikken, jeg gik til, havde kun en af de ti dollars, og motoren kan dreje 360 grader i modsætning til servoen. Motoren er dog lidt for langsom. Nu til test.

Trin 3: Testning og fremstilling af den fjernstyrede version af Ard-e

Så før vi begynder at køre Ard-e, skal vi lave Arduino-mobilen. Alt hvad du skal bruge for at Decimilla kan blive mobil, er et 9 volt batteri tilsluttet et stik, der passer til den eksterne strømforsyning. Jeg endte med at skære strømkablet fra en gammel transformer og fik et batteri på ni volt ved at skille en gammel ni volt fra hinanden. Jumperen skal også flyttes fra usb power til ext power. Hvis batteriet er tilsluttet korrekt, skal strømindikatoren på Arduino lyse. Hvis ikke har du sandsynligvis fået polariteten forkert og skulle skifte ledninger. Jeg gjorde dette først, og det forårsagede ingen skade på chippen, men jeg vil ikke anbefale at gøre det længe.

Nu skal du teste, om alt fungerer, som du havde forventet. Sæt noget på pan og tilt -systemet som et kamera eller en LED. Jeg brugte en laser lynlåst til servoen, fordi den passede pænt, og jeg havde en liggende. Kør Ard-e rundt og prøv ikke at skinne laseren ind i dine øjne. Da jeg først satte Ard-e sammen, satte jeg Arduino bag controlleren og tapede den på plads. Med denne opsætning hver gang jeg kørte enten de drivende motorer eller panoreringsmotoren, ville servoen gå til 0 -graders position. Tilsyneladende ville motorernes drift forstyrre timing -kontrolpulsen og få servoen til at tro, at den skulle være på 0 grader. Jeg regnede med, at dette sandsynligvis var på grund af, hvor lang kontrolledningen på Ard-e's servo var. Det måtte løbe fra Ard-e til Ardunio bag controlleren alt imens det var i nærheden af de ledninger, der førte strømmen til motorerne. Disse ledninger fremkaldte meget støj i kontrolwiren og fik den til at gå til 0. For at løse dette problem flyttede jeg Arduino bagved controlleren til på Ard-e. Bemærk den meget professionelle montering af gaffatape på både servoen og Arduino. Dette eliminerede motortrådene, der fremkaldte støj og løste problemet. De lange ledninger bar derefter bare strømmen til og indgangssignalet fra potentiometeret i stedet for strøm- og styresignalet til servoen. Støjen fra motorkablerne påvirker nu aflæsningen af potentiometeret, hvilket har ringe eller ingen indflydelse på den grad, servoen køres til. Så du har nu den fjernstyrede version af Ard-e. Grundlæggende har du lige lavet en virkelig sej hjemmebygget bil, som du kan køre rundt og pege på ting med. Arduino er mildest talt underudnyttet. Ard-e bruger lige nu 1/6 af sin evne til at fornemme den analoge verden og 1/14 af sine digitale I/O-muligheder. Du kan spare dig selv nogle penge og bare tage servoen og Arduino ud, hvis en hjemmebygget bil er alt, hvad du vil … Men hvis du virkelig vil synke tænderne i robotik, kan du læse om, hvordan du får Ard-e til at køre selv.

Trin 4: Ard-e på Auto: Brug af Ardunio til at drive DC-motorerne

Anden pris i Instructables og RoboGames Robot Contest